EMC设计经验分享之线路板EMC设计技术ppt课件.ppt

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1、EMC设计经验分享之线路板EMC设计技术课程名称目录一、EMC概述二、线路板EMC设计技术三、关键电路EMC设计EMC定义EMC：Electromagneticcompatibility，电磁兼容性EMC定义：在同一电磁环境中，设备能够不因为其他设备的干扰影响正常工作，同时也不对其他设备产生影响工作的干扰。EMC三要素，缺少任何一个都构不成EMC问题。干扰源敏感设备耦合途径常见EMC测试项目EMC：电磁兼容性EMI：电磁干扰EMS：电磁敏感RECEHarmonicsFlicker辐射发射传导发射谐波电流闪烁RSCSESD

2、EFT/BDIP/iPMS辐射抗扰度传导抗扰度静电抗扰度电快速瞬变脉冲群电压跌落/短时中断工频磁场抗扰度surge浪涌抗扰度ESD：ElectrostaticdischargeESD：静电放电，考察设备在接收外界静电源（如带电人体、带电设备等）所产生的直接放电或静电场干扰时的抵抗能力。测试标准：IEC61000-4-2。静电波形及参数Tr约为0.7至1ns，因上升时间非常短，根据傅利叶变换，其产生干扰的频率可以延伸至500MHz。EMI（AV产品）电源线端的传导骚扰：150KHZ~30MHZ吸收钳法测骚扰功率：30MHZ

3、~300MHZ辐射发射　　　　　：30MHZ~１ＧHZ产品EMC设计系统设计：在产品进行系统设计时就应该开始考虑ＥＭＣ设计。结构ＥＭＣ设计：包括布局设计、屏蔽设计、接地设计、滤波设计等。设计原则：１、能屏蔽的尽量屏蔽；２、金属件一定要充分接　地；３、在布局设计时要尽量减少减短互连电缆线;4、缝隙要尽量小,敏感电路离缝隙尽量远等。线路板ＥＭＣ设计：接下来我们要重点讨论学习的。目录一、EMC概述二、线路板EMC设计技术三、关键电路EMC设计目录一、EMC概述二、线路板EMC设计技术１、基础知识２、PCB设计原则３、案例分享三

4、、关键电路EMC设计基础知识差模电流和共模电流关于辐射的一个重要基本观念是“电流导致辐射，而非电压”。静态电荷产生静电场，恒定电流产生磁场，时变电流即产生电场又产生磁场。在任何电路中都存在共模电流和差模电流。一般来说，差分模式信号携带数据或有用信号（信息）。共模模式是差分模式的负面效果。基础知识差模电流大小相等，方向（相位）相反。由于走线的分布电容、电感，信号走线阻抗不连续，以及信号回流路径流过了意料之外的通路等，差模电流会转换成共模电流。基础知识共模电流大小不一定相等，方向（相位）相同。设备对外的干扰多以共模为主，差模

5、干扰也存在，但是共模干扰强度常常比差模强度的大几个数量级。外来的干扰也多以共模干扰为主，共模干扰本身一般不会对设备产生危害，但是如果共模干扰转变为差模干扰，干扰就严重了，因为有用信号都是差模干扰。基础知识共模电流和差模电流的磁场分布差模电流的磁场主要集中在差模电流构成的回路面积之内，而回路面积之外的磁力线会相互抵消；而共模电流的磁场，在回路面积之外，共模电流产生的磁场方向相同，磁场强度反而加强。这个概念非常重要，PCB的很多EMC设计都遵循这个规则。基础知识差模辐射和共模辐射模型基础知识差模辐射和共模辐射场强计算公式基础

6、知识总结：在线路板上抑制干扰的途径有：1、减小差模信号回路面积；2、减小高频噪声电流（滤波、隔离及匹配）；3、减小共模电压（接地设计）。在PCB的EMC设计中，上述的1、3点是PCBEMC设计的关键目的。基础知识微带线和带状线微带线微带线是贴附在介质平面，并直接暴露于空气中。特性阻抗：传输延迟：对FR-4材料（εr在4.5~5之间），w≈h，特性阻抗75Ω；w≈2h，特性阻抗50Ω。传输延迟大约为142ps/inch。基础知识带状线带状线是在两个导电平面结构中被介质材料所包围的传输线。特性阻抗：传输延迟：对FR-4材料（

7、εr在4.5~5之间），w≈h/8，特性阻抗75Ω；w≈h/3，特性阻抗50Ω。传输延迟大约为190ps/inch。基础知识微带线和带状线的比较微带线的传输延时比带状线低。微带线位于表层，直接对外辐射，带状线位于内层，有参考平面屏蔽。微带线可见，便于调试，带状线不可见，调试不方便。对于带状线，由于其夹在两平面之间，其辐射途径得到较好的控制，其主要对外传播途径为传导，即我们需要重点考虑提其供电过程中的电源、地的纹波以及与相邻走线之间的串扰。对于微带线，除传导途径外，其自身对外的辐射对EMC指标至关重要。目录一、EMC概述二

8、、线路板EMC设计技术１、基础知识２、PCB设计原则３、案例分享三、关键电路EMC设计PCB设计原则【设计原则】：时钟频率超过5MHz，或信号上升时间小于5ns时，一般需要使用多层板设计。【原理分析】：采用多层板设计时，信号回路面积能够得到很好的控制。PCB设计原则【设计原则】：对于多层板，关键布线层（时钟线、总线、